Design and implementation of a regulated boost converter, employing a PI control strategy


Authors

DOI:

https://doi.org/10.22517/23447214.25452

Keywords:

DC/DC Boost converter, duty cycle, PI control, gain, C.I. SG3525

Abstract

The present work exposes the design and implementation of a non-isolated DC/DC Boost converter operating with a nominal load of 20 W, constant output voltage of 24V and variable input voltage of 12 ∓25%V. The development was carried out in the Power Electronics laboratories, of the Electromechanical Engineering program of the Universidad Francisco de Paula Santander following the proposed solution methodology, and whose results allowed to conclude that, the implemented PI control system improves the dynamic response of the converter in closed loop compared to that obtained in open loop, presenting steady state errors that ranged between 1.66% (for a Vin of 9V) and 3.33% (for a Vin of 12V and 15V) in relation to the desired 24V, managing to stabilize the output voltage for the different voltage changes generated at the input, thus demonstrating the importance of control systems and simulation tools in the design and analysis of circuits in power electronics.

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Author Biographies

Carlos Andrés Díaz Rodríguez, Universidad Francisco de Paula Santander

Carlos Andrés Díaz Rodríguez, nació en Cúcuta, Norte de Santander, Colombia, el 21 de noviembre de 2001, en el seno de una familia de clase trabajadora; desde muy pequeño destacó en el ámbito académico, especialmente en el manejo de la tecnología y los cálculos matemáticos. A los 16 años decidió estudiar Ingeniería Electromecánica, debido a su gran interés por los circuitos electrónicos y eléctricos, así como, la programación de sistemas autónomos. En 2023 culminó sus estudios universitarios, recibiendo el título de Ingeniero Electromecánico en la Universidad Francisco de Paula Santander. Actualmente desempeña el cargo de coordinador de Automatización en la empresa de diseño, mantenimiento, modernización y automatización de elevadores “VIA ELEVADORES”, en donde espera continuar su crecimiento personal y laboral.

Wilson Norbey Romano Torres, Universidad Francisco de Paula Santander

Wilson Norbey Romano Torres, nació en Cúcuta, Norte de Santander, Colombia, el 04 de septiembre del 2000, en el año 2018 ingresó a la Universidad Francisco de Paula Santander (UFPS), en donde actualmente (2023) se encuentra culminando sus estudios como estudiante del programa de Ingeniería Electromecánica. En 2019 ingresó al grupo de Investigación en Desarrollo de Procesos Industriales (GIDPI) desde donde ha podido crecer personal y académicamente, despertando su curiosidad por la investigación y la innovación en áreas de interés como los biocombustibles, el desarrollo de modelos matemáticos, el control y la instrumentación de procesos industriales

Germán Enrique Gallego Rodríguez, Universidad Francisco de Paula Santander

Germán Enrique Gallego Rodríguez, nació en Cúcuta, Norte de Santander, Colombia, el 16 de marzo de 1945, se graduó de Ingeniero Electricista en la Universidad Industrial de Santander en 1968, y obtuvo una Maestría en Ingeniería Eléctrica en el Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey en México en 1976.  En el campo profesional se desempeñó como Ingeniero Residente de la Termoeléctrica de Tibú, durante 5 años, para Centrales Eléctricas del Norte de Santander. La experiencia como docente, incluye 7 años como profesor asistente en la Escuela de Ingeniería Eléctrica de la Universidad de Oriente, en Puerto La Cruz (Venezuela), 18 años como profesor asociado y Titular en la Universidad Nacional Experimental del Táchira (Venezuela); y desde 1997 trabaja adscrito al Departamento de Electricidad y Electrónica de la Universidad Francisco de Paula Santander (UFPS) en Cúcuta. Las áreas de trabajo han sido Electrotecnia, Máquinas Eléctricas, Mediciones Eléctricas, Electrónica de Potencia y Pensamiento Crítico. Con la UFPS ha publicado los siguientes libros: Elementos de Electrónica de Potencia (ISBN:978-958—8489-46-9) y Lógica y Resolución de Problemas (ISBN:978-958-8489-86-5).

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Published

2024-07-22

How to Cite

Díaz Rodríguez, C. A., Romano Torres, W. N., & Gallego Rodríguez, G. E. (2024). Design and implementation of a regulated boost converter, employing a PI control strategy. Scientia Et Technica, 29(02), 73–88. https://doi.org/10.22517/23447214.25452

Issue

Vol. 29 No. 02 (2024): Abril - Junio

Section

Eléctrica

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